异型桥梁结构的优化分析
桥梁结构的动态分析与优化
桥梁结构的动态分析与优化在现代交通基础设施中，桥梁作为跨越障碍、连接两地的重要建筑结构，其安全性、可靠性和经济性至关重要。
而桥梁结构的动态分析与优化则是确保桥梁性能的关键环节。
桥梁在其使用寿命中会受到各种动态荷载的作用，如车辆行驶、风荷载、地震作用等。
这些动态荷载会引起桥梁结构的振动，如果振动过大，可能会导致结构的疲劳损伤、影响行车舒适性，甚至危及桥梁的安全。
因此，对桥梁结构进行动态分析，准确预测其在动态荷载下的响应，是桥梁设计和维护中的重要任务。
动态分析首先需要建立准确的桥梁结构模型。
这个模型要能够反映桥梁的几何形状、材料特性、边界条件等因素。
建模的方法有很多种，常见的包括有限元法、边界元法等。
有限元法是目前应用最为广泛的一种方法，它将桥梁结构离散为多个小单元，通过求解每个单元的平衡方程，得到整个结构的响应。
在建立模型时，材料的力学性能参数的确定至关重要。
例如，钢材的弹性模量、混凝土的抗压强度等，这些参数的准确性直接影响到分析结果的可靠性。
同时，边界条件的模拟也需要谨慎处理，比如桥梁的支座约束、基础与土体的相互作用等。
车辆荷载是桥梁动态分析中常见的一种动态荷载。
车辆在桥上行驶时，会对桥梁产生周期性的冲击作用。
为了准确模拟车辆荷载，需要考虑车辆的类型、重量、行驶速度、车距等因素。
此外，风荷载也是桥梁设计中不可忽视的动态荷载。
特别是对于大跨度桥梁，风荷载可能会引起桥梁的大幅振动，甚至导致结构的失稳。
地震作用是另一种对桥梁结构产生重大影响的动态荷载。
在地震区建设桥梁，必须进行抗震分析和设计。
地震波的输入方式、结构的阻尼比等都是影响抗震分析结果的重要因素。
有了准确的动态分析结果，就可以对桥梁结构进行优化。
优化的目标通常是在满足安全性和使用性能的前提下，尽量减小结构的重量、降低造价，或者提高结构的耐久性。
优化的过程可以从结构的形式、构件的尺寸、材料的选择等方面入手。
比如，通过改变桥梁的跨径布置、主梁的截面形式，可以改善结构的受力性能，减少材料的用量。
市政工程中的异形结构设计与施工案例分析
市政工程中的异形结构设计与施工案例分析引言：市政工程是指建设、改建、扩建、装修和维修国家和社会公共设施的工程项目，主要包括道路、桥梁、地铁、公园、污水处理厂等。
在市政工程中，设计与施工的完美结合是确保工程质量、工期和安全的关键。
异形结构设计与施工作为市政工程中的重要环节，具有很高的技术难度和复杂性。
本文将通过具体案例分析，系统地介绍市政工程中异形结构设计与施工的关键问题和解决方法。
一、异形结构设计的特点及难点异形结构设计是指在市政工程中，由于设计要求、场地条件等因素，造成结构形状、体形或截面变化的结构形式。
异形结构设计具有以下特点和难点：1.1 复杂的结构形态：异形结构往往具有非常复杂的形状，包括曲线形、悬挑形、斜形等。
这要求结构设计师能够准确捕捉建筑形象特征，合理选择结构形式。
1.2 高度的技术难度：由于异形结构的特殊性，常常需要采用非常规的结构材料和构造技术，如精确的曲面板、异形钢结构等。
这对设计人员的技术能力有较高要求。
1.3 极限荷载工况分析的不确定性：由于异形结构的复杂性，分析和计算荷载工况时经常涉及到不确定性因素。
设计师需要合理地考虑各种荷载工况，确保结构在各种极限状态下的可靠性。
二、异形结构设计与施工的关键问题和解决方法在市政工程中，异形结构设计与施工存在一些关键问题，如结构形态塑造、结构材料选择、荷载工况分析和施工难点等。
下面将通过具体案例，从这些方面进行分析和解决。
2.1 结构形态塑造的建筑形象表达：在异形结构设计中，结构形态的塑造是表达建筑形象的关键。
以某市地铁站为例，其设计要求为采用大面积的曲线形玻璃幕墙，并在顶部采用异形钢结构加固。
结构设计师通过使用专业的建筑设计软件，绘制准确的曲线形状，进而为施工提供了精确的依据。
2.2 结构材料的选择与应用：在异形结构设计中，合理选择和应用材料非常重要。
例如，在某市中心广场的地下停车场设计中，设计师选用了混凝土墙体和屋顶结构，以满足建筑施工需要。
异形桥梁优化设计与损伤识别方法研究
异形桥梁优化设计与损伤识别方法研究随着我国经济的高速发展, 交通基础设施建设迅猛推进。
桥梁作为交通基础设施的重要组成部分, 在提升交通运输效率方面效果突出。
但桥梁结构在外部荷载、氯离子侵蚀、温湿度等环境因素作用下, 结构容易出现疲劳损伤, 导致结构承载性能降低。
因此, 对在役桥梁结构的损伤状态进行及时有效的识别, 预防结构破坏性损伤事故的发生, 对于保障人民群众生命财产安全意义深远。
在我国城市化进程中, 为了有效提升城市空间利用效率, 异形桥梁结构得到了广泛使用。
异形桥梁作为直梁桥和弯梁桥的连接结构, 空间效应显著、受力特殊。
并且, 由于异形桥梁的特殊几何构造和设计的多样性, 传统分析方法已无法得到有效利用。
因此, 开展该桥型的优化设计工作具备良好的应用价值。
本文结合吉林省交通运输厅“异形预应力混凝土桥梁受力特性分析及设计方法研究”项目, 针对异形桥梁的优化设计和损伤识别研究, 提出了相应的计算方法, 并进行了模型验证。
本文开展的具体研究工作如下: 1.针对异形箱梁桥的优化设计, 基于正交试验和层次分析法确定了优化参数组合。
该方法采用正交试验分析了匝道半径、分叉暗横梁刚度、箱梁截面高度和支撑方式对异形桥梁分叉暗横梁处顶板最大应力、应力变异系数、桥梁扭转振动基频和曲梁扭转程度的影响。
结合层次分析法, 采用综合权重分析研究了各因素对异形桥梁整体受力特性的影响主次顺序。
将综合权重分析与平衡分析得出的最优参数组合结果进行比较, 综合权重分析参数组合得出的试验结果优于平衡分析参数组合结果, 验证了综合权重分析方法在多指标正交试验影响因素排序和参数设计优化中的准确性和有效性。
2.考虑到异形桥梁结构形式复杂, 提出了一种基于模态柔度及遗传算法优化支持向量机的异形桥梁损伤识别方法。
针对异形桥梁的损伤位置识别, 验证了模态柔度、模态柔度差曲率、均匀荷载面曲率和均匀荷载面曲率差等指标的有效性, 选取模态柔度差曲率指标实现了异形桥梁单位置及多位置损伤定位, 识别效果良好。
桥梁结构非线性分析与优化设计
桥梁结构非线性分析与优化设计随着社会的发展和交通的便利化，桥梁作为连接地区、架设于河流、峡谷之上的重要结构，在各地得到广泛应用。
为了确保桥梁的稳定性、安全性和经济性，桥梁结构的非线性分析与优化设计成为了一个重要的研究领域。
桥梁结构的非线性分析是指在桥梁承载能力评估、结构抗震分析等方面，考虑材料的非线性特性、几何非线性和边界非线性等因素，并进行相应的计算和预测。
与传统的线性分析相比，非线性分析可以更真实地反映结构在工作过程中受到的复杂作用，并可以提供准确的结构响应和失效模式。
桥梁结构的非线性分析通常涉及到诸多因素的考虑，例如材料的非线性行为，如混凝土的压缩性能和钢材的屈服行为；几何形态的非线性变形，如桥梁在荷载作用下的变形、位移和倾斜等；边界的非线性影响，如桥梁与地基的相互作用等。
只有全面考虑这些非线性因素，才能准确地评估桥梁结构的安全性和稳定性。
在桥梁结构非线性分析的基础上，优化设计成为了进一步提高桥梁结构性能的关键环节。
桥梁结构的优化设计旨在通过合理地选择设计参数和结构形式，使得结构在满足强度和稳定性要求的前提下，达到最优的经济性。
优化设计可通过调整桥梁内力分配、优化材料使用、改进桥梁几何形状等方式来实现。
为实现桥梁结构非线性分析与优化设计，需要借助于现代计算机技术和数值分析方法。
数值分析方法可通过建立合适的数学模型，运用适当的数值方法和算法，来模拟桥梁结构的工作状态，并计算得出其响应。
在桥梁结构的非线性分析中，有限元方法是被广泛应用的一种数值方法，它可以将结构离散为若干节点和单元，利用单元间的连续性关系，求解出结构的位移、应力等参数。
优化设计方法则可采用经典的优化算法，如遗传算法、蚁群算法和粒子群算法等，通过不断地迭代和优化参数的选择，最终得到符合设计要求的最优结构。
这些优化方法在桥梁结构非线性分析与优化设计中的应用，不仅可以提高结构的性能，还能够减少材料的使用量和施工成本，推动桥梁领域的发展。
桥梁工程结构的性能分析和优化
桥梁工程结构的性能分析和优化桥梁是城市建设中不可或缺的重要设施之一。
作为城市交通的枢纽，桥梁工程的稳定性、可靠性和安全性都是至关重要的。
而作为桥梁工程的核心，结构的性能分析和优化是保证桥梁稳定和安全的关键。
本文将从材料选择、结构设计和模拟分析三个方面来讨论桥梁工程的性能分析和优化。
一、材料选择桥梁的主要材料是钢、混凝土和预应力混凝土。
在选择材料时，需要考虑到应力、形变和温度等不同条件下的性能表现。
钢是一种高强度材料，适用于大跨度桥梁的建设。
混凝土具有良好的抗压性能和延展性，对桥梁的稳定性起到了重要作用。
而预应力混凝土是一种高强度、高效的建材，可以有效地增强桥梁结构的刚度和承载力。
在实际工程中，材料的选择应该根据桥梁的跨度、承载力和使用环境等因素综合考虑，使得材料与结构达到最佳匹配。
例如，跨度较小的桥梁可以采用钢梁、钢筋混凝土梁或混凝土梁进行设计。
而大径跨度的桥梁应考虑采用预应力混凝土梁或斜拉桥等结构类型。
二、结构设计结构设计是桥梁工程中至关重要的一个环节，其任务是为桥梁结构提供稳定的支撑和承载能力。
在设计桥梁结构时，需要考虑到不同因素对结构的影响，如桥梁跨度、荷载、地震、风荷载等。
此外，设计还需要遵循材料选型、使用寿命、安全可靠性等方面的规定。
桥梁结构的设计中，需要注意桥梁整体性能的分析与优化。
例如，在设计上大跨度的桥梁时，需要采用空腹桥梁或T形梁的设计方式，以减轻自重和提高结构的承载能力。
此外，还需要考虑桥梁的谐振问题，可采用增加桥梁阻尼器或改变桥梁结构的阻尼参数等方式来减轻桥梁的振动影响。
三、模拟分析模拟分析是桥梁工程中必不可少的环节，通过对不同工况下桥梁结构的分析和预测来进行优化设计。
利用计算机数值模拟，可以对桥梁结构在各种情况下进行强度、稳定性、振动等方面的预测和优化。
在模拟分析方面，我们可以采用有限元分析、CFD等方法来进行模拟，以便更加清晰地了解桥梁结构的应变、变形和力学性能。
例如，利用有限元分析可以分析钢梁或钢筋混凝土梁在弯曲、剪切、挤压等情况下的应变和应力分布情况，从而找出结构中的短板，达到优化设计的目的。
桥梁结构的非线性分析与优化
桥梁结构的非线性分析与优化桥梁是连接两个地理区域的重要基础设施，因其承受巨大的荷载和自然环境的影响，需要进行准确的分析和有效的优化。
随着计算机技术的进步，非线性分析在桥梁工程中得到了广泛应用。
本文将就桥梁结构的非线性分析方法以及优化技术做一综述，并探讨其在实际工程中的应用。
一、桥梁结构的非线性分析方法1.传统的线性分析传统的桥梁结构分析方法基于线弹性理论，即假设材料具有线性弹性行为。
这种方法适用于小变形和低荷载情况下的桥梁设计，但无法准确预测桥梁在极限荷载和大变形下的响应。
2.几何非线性分析几何非线性是指考虑桥梁在大位移和大变形情况下的行为。
这种分析方法需要考虑桥梁结构的非线性几何效应，如因材料体积变化导致的应力和应变的非线性，以及拉压杆和刚性桥梁的非线性。
几何非线性分析可用于预测桥梁塌方、挠度以及桥墩的稳定性等情况。
3.材料非线性分析材料非线性主要涉及材料本身的非线性性质，如混凝土的压缩、拉伸、剪切和抗裂性能等。
对桥梁结构进行材料非线性分析可以更准确地预测桥梁在高应变、高荷载情况下的破坏行为。
4.接触非线性分析接触非线性分析考虑桥梁结构中的接触和摩擦效应。
在桥梁中存在着梁与梁、梁与墩、墩与地基等接触面，接触非线性分析可以更精确地模拟这种接触行为，预测接触界面的变形和局部应力。
二、桥梁结构的非线性优化技术1.参数优化参数优化是指通过改变桥梁结构的几何形状、材料属性等参数，使得桥梁在给定的约束条件下达到最优的性能。
该优化方法可以用于提高桥梁的承载能力、减小自重、最小化材料消耗等。
2.形状优化形状优化是通过改变桥梁的几何形状来提高其性能。
常见的形状优化方法包括参数线性化、敏感性分析和优化算法等。
形状优化可用于改善桥梁的刚度、减小应力集中以及提高桥梁的自然频率等方面。
3.拓扑优化拓扑优化是通过改变桥梁结构的拓扑形态来实现最优设计。
该优化方法考虑了材料的分布和形态，以使桥梁具备最佳的力学性能。
拓扑优化可用于降低桥梁的质量、减小桥梁的应力集中以及提高桥梁的刚度等方面。
土木工程中的桥梁非线性分析与结构优化
土木工程中的桥梁非线性分析与结构优化桥梁是土木工程中的重要组成部分，承载着交通运输的重任。
为了确保桥梁的安全和可靠性，土木工程师需要进行桥梁的非线性分析和结构优化。
本文将探讨土木工程中桥梁非线性分析与结构优化的相关内容。
一、桥梁的非线性分析桥梁在运行时会受到多种荷载的作用，如交通载荷、自重、地震等。
为了分析桥梁在不同荷载下的性能和受力情况，非线性分析是必不可少的。
1. 材料非线性分析桥梁的构造材料具有非线性特性，在承受荷载时会出现应力、变形等非线性反应。
土木工程师需要使用适当的材料模型进行有限元分析，在考虑材料的非线性行为的基础上，预测桥梁的性能。
2. 几何非线性分析桥梁在运行时会发生较大的位移和变形，这就需要考虑到结构的几何非线性。
土木工程师需对桥梁的整体变形以及局部的几何非线性进行分析，以确保桥梁的稳定性和可靠性。
3. 边界条件非线性分析桥梁与地基、桥墩、墩台等结构之间存在着边界条件，这些边界条件的非线性行为对桥梁的响应和性能有着重要影响。
土木工程师需要在非线性分析中考虑边界条件的非线性，综合分析桥梁在各种工况下的稳定性。
二、桥梁的结构优化结构优化是指在满足设计要求和强度约束的前提下，通过调整结构形式、尺寸、材料等参数，提高结构的性能和经济效益。
对于桥梁来说，结构优化可以提高其承载能力、降低自重、改善振动特性等。
1. 参数化建模结构优化需要建立参数化的数学模型，通过参数化建模可以方便地对结构进行变形调整和优化设计。
土木工程师可以利用专业的结构优化软件，对桥梁进行参数化建模，并设置相应的设计变量和约束条件。
2. 多目标优化桥梁的结构优化通常涉及多个设计目标，如减小结构重量、提高刚度、降低振动等。
土木工程师需要采用多目标优化算法，找到最优的设计方案。
常见的多目标优化算法有遗传算法、粒子群算法等。
3. 结构拓扑优化结构拓扑优化是指通过调整结构的布局，减小结构的自重并提高其承载能力。
对于桥梁来说，结构拓扑优化可以实现整体的轻量化，提高桥梁的抗震性能和工作效率。
桥梁工程中的结构优化设计与分析研究
桥梁工程中的结构优化设计与分析研究随着近年来人们对交通建设的重视，桥梁工程建设也日益受到广泛关注。
在桥梁设计与建造过程中，结构设计的重要性不言而喻。
结构优化设计与分析在桥梁工程中扮演着至关重要的角色。
本文将从桥梁工程中结构优化设计与分析的角度进行探讨，以期为桥梁工程建设提供相关的参考。
一、桥梁工程设计基础桥梁是人们跨越天然或人为的物理障碍（如河流、道路、铁路、山地等）的交通工程，其目的是为人们提供安全、经济、舒适的交通条件。
因此，桥梁工程的设计必须在满足其功能要求的基础上，充分考虑其结构的安全、耐久性等方面。
1、桥梁的功能要求桥梁的主要功能是跨越物理障碍，为车辆与行人提供通道。
在这一基础上，桥梁的设计还需考虑以下要求：（1）承载能力要求：桥梁需要能够承受机动车、行人等各种荷载。
设计时需要根据实际情况和标准规范等制定合理的荷载标准；（2）稳定性要求：桥梁在使用过程中需要保持稳定，确保不会倾斜、塌陷等情况的发生；（3）耐久性要求：桥梁的设计需要具备一定的耐久性，能够承受自然环境和长期使用的损耗。
2、桥梁结构设计桥梁的结构设计是桥梁工程中的关键环节。
在桥梁结构设计过程中，需要结合实际情况进行分析，并根据人员流量、荷载等因素进行综合考虑。
在结构设计中，需要考虑以下因素：（1）材料选择：桥梁的设计材料需要根据其结构特点和环境因素进行选择。
一般采用钢、混凝土等材料；（2）形式设计：桥梁的形式设计需要根据实际情况和地形地貌进行综合考虑。
常见的桥梁形式包括梁式桥、拱桥、索塔桥等；（3）荷载分析：荷载分析是桥梁结构设计的关键环节。
荷载分析需要考虑静荷载和动荷载两种荷载形式，进行合理设计；（4）细节设计：桥梁的细节设计需要考虑各种细节问题，如节点连接、支座设计等。
二、桥梁结构优化设计与分析桥梁的结构优化设计与分析是指在满足功能要求的前提下，通过优化设计和分析等手段，使桥梁的结构更加合理、稳定和安全。
1、结构优化设计结构优化设计是通过改进结构形式、材料、节点连接方式等途径，使桥梁在满足基本功能要求的前提下，尽可能减小结构的材料消耗、提高结构的承载能力等。
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模型～ 模型二 模型三
左右 ； 同时 从 偏 载 一 和 偏 载 二 中 数值 可 知 ， 由 最 不
图１ ４ 构型的最大弯矩对 比图
－
９
目 一８
利偏 载 产生 的横 向位 移都 较 小 ，最 大值 为 ０ ． ６ ２ ｍ ｍ， 不足 １ ｍｍ， 因此 ， 曲线 结 构产 生 的横 向位 移 主 要是 由整体温度变化所引起的。
图 ３ 结构型式 ２
（ ３ ） 第 三种 ， 将分叉 点选取 在第 一 、 二 跨 间 支 点处 ， 分 叉 长度 ｌ ４ ｍ（ 见图 ４ ） ；
１ 构 型方 案
以上述箱梁作 为原 始依据 ，将分叉点 和分叉
图 ４ 结构模式 ３
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ８ — ０ ２ 作 者简 介： 宋磊（ １ ９ ７ ６ 一） ， 男， 江苏 睢宁人 ， 工 程师 ， 从事 桥梁 工 程 的设计 与研 究工 作 。
（ ４ ） 第 四种 ， 将 分叉点选 取在 第一 、 二跨 间支 点处 ， 分叉长度 ２ ｍ（ 见图 ５ ） ；
２ ０ １ ３ 年４ 月第 ４ 期
城 市 道 桥 与 防 洪
桥梁结构 ７ ７
９ ８ ５ ７
：
４
３ ２ １ ０
舶
比较 表 ２及 图 １ ７中各 项数 据 可 发 现 ，整 体 温 度 变化会 给全桥 结构 带来 较大的横 向位移 ，其 中 以计 算模型五最 为突 出 ， 最大 可达 ５ ． ８ ２ ｍ ｍ； 将模 型一 和二 、 模 型三和 四 、 模型 五和六作对 比， 可知 当 曲线 匝道 的长 度 越 短 ， 结 构 横 桥 向位 移 越 少 ， 匝 道长度 １ ４ ｍ与 ２ ｍ相 比 ， 横 向位 移 能减 小 １ ． ５ ｍｍ
：
一
５ ４
一
＼ 一 ３
嚣 一 ｚ
模 型一 模型二 模型三 模型四 模型五 模型六
图１ ５ 构型的最小弯矩对 比图
比较表 １ 及图 １ ４ 、 图１ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ５中 ６ 个计算模型各数 据项可发现 ， 在结构 自重作 用下 ， 结构最 大负弯矩 出现在模型三 中其值 为 一 ４ ． ０ ９ ×１ ０ 。 ｋ Ｎ・ ｍ， 最大正 弯 矩 也 出现 在 模 型 三 中 其 值 为 ２ ． ８ ７×１ ０ ｋ Ｎ・ ｍ， 结 构最小 负弯矩 出现在 模型一 中其值 为 一 ３ ． １ ６ × １ ０ ， ｋ Ｎ・ ｍ，结构最 小正弯矩 出现在模 型四中其值 为一 ２ ． ３ ３ ×１ ０ ｋ Ｎ・ ｍ。其 中最大负弯矩与最小负弯 矩 之 间绝 对 差值 为 ９ ＿ ３×１ ０ ｋ Ｎ・ ｍ， 相 对 差 值 百 分 比约为 ２ ３ ％，最 大正弯矩 与最小正 弯矩之 间绝对 差值 为 ５ ． ４×１ ０ ｋ Ｎ・ ｍ，相 对 差 值 百 分 比 约 为 １ ９ ％。同理 ， 可 比较表 １ 中结构极 限使用状态及支 座沉 降（ ５ ｍ ｍ） 条件下 的 内力值 ， 可发现组合后 计 算模型二 、 计算模型五和计算模型六的内力值相对 较少 ， 支座沉 降所产生 的次 内力对计算模 型一 、 计 算 模 型 五 的影 响较 少 。 比较表 １中模 型一 、 三 和 五 分别在结构 自重 、结构极 限使用状态及支座沉 降 （ ５ ｍｍ） 条 件 下 的 内力 值 ， 可 发 现 对 于此 类 相 同分 叉长度 的异 型结构模 型五 即分叉点选择在第二跨 跨 中时 ， 结构 内力值相对较少 ， 同样条件下 比较模 型二 、 四和 六 ， 可 知 模 型六 结 构 内力值 相 对 较 少 。 横 桥 向位 移 方 向及 结 构 偏 载 布 置 如 图 １ ６所
构又是立交 中易于 出现病害 的地方 ，这些病 害的 出现 严 重 影 响 桥 梁 结 构 的 安 全 和 整 个 立 交 桥 的运 营 。因此 ， 立交 曲线 异 型结 构 的优 化分 析 对 指 导设 计 人 员 进 行 桥 梁 设 计 ，从 根 本 上 消 除 病 害 具 有 重
要 的现 实 意 义 。
图 ２ 结构型式 １
本 文 以西 安 市 枣 园路 立 交 为 工 程 依 托 ，基 于 Ｍ Ｉ Ｄ Ａ Ｓ软件对其 存在 的异型桥梁 结构进行 分析 ， 研 究 异 型 桥 分叉 的长 短 与分 叉 的位 置 问题 。 枣 园 路 立 交 为 ４层 全 互 通 式 立 交 ，共 包 含 西 三环和枣 园路 ２条主线及 ｌ ｌ 条匝道 ， 总 占地面积 ５ ４ １ 亩。其 中 Ｋ匝道第 一联为 ３ Ｘ ２ ５ ｍ预应力混
２ ０ １ ３ 年 ４月第 ４ 期
城 市 道桥 与 防 洪
桥梁结构 ７ ５
异型桥 梁 结构 的优化 分析
宋 磊
（ 西 安市 政设计 研究 院有 限公 司 ， 陕西西 安 ７ １ ０ ０ ６ ８ ） 摘 要 ： 立交 桥多属 于跨线 构造物 ， 为满足道路 线型要 求 ， 立交 桥多包 含有 曲线异 型变宽 的桥型结 构 ， 其 跨径组合 往往不 能按结 构 的合理跨径 进行布 置 ， 使得 桥梁 的受 力状态 复杂 。针对 西安枣 园路立交 中的异型 桥梁 ， 拟定 ６ 种构 型方 案 ， 应用 梁格法 理论构
０ 引 言
随着经 济的高速发展 ，高速公路 和城 市快速 路成 为现代化交通运输 的重要标志 ，而立 体交叉 是 高速公路 和城市道路不可缺少 的组成部 分 。为 了有 效 解 决 城 市 及 高 速 公 路 繁 忙 的交 通 问题 ， 城 市 高 架 桥 和 立 交 枢 纽 工 程 应 运 而 生 ，以满 足 道 路 之 间 空 间交 叉 和 行 车方 向 的转换 。在 此类 桥 梁 中 ， 由于 线 型 的需 要 ， 必 然 有很 多 曲线 匝 道 ， 曲线 匝 道 又 要 和 主 梁 相 接 ，这 样 主 梁 与 匝道 相 接 处 就 会 出
（ ２ ） 第 二种 ， 将 分叉点 选取在 第一跨跨 中 ， 分 叉长度 ２ ｍ（ 见图 ３ ） ；
凝 土连续箱梁 ， 设计荷载为公路 一Ｉ 级； 主线主梁 为单 箱 双 室 截 面 ， 分离后都为单箱单室截面 ， 主 线 主梁 单箱 双 室截 面处 按双 车 道 布设 ， 匝道 主梁 单 箱 单室截面处按单车道布设 （ 如图 １ 所示 ） 。 箱梁主要 结构 尺寸如下 ： 梁高 １ ． ４ ｍ， 箱 梁顶板 全宽 由主线 的１ ０ ｍ变化 到匝道 的 ８ ｍ， 分叉最 宽处 为 １ ６ ． ８ ２ ｍ。
建其 有限元模 型 ， 分 析 了在不 同工况下 ６种构 型的静力及基 频 ， 确定 出最优 方案 ， 进 而确定 出该 立交桥 匝道 的分叉 点及分 叉箱梁
的长 度 。
关键 词 ： 立交 桥 ； 异 型连续箱梁 ； 梁格法 ； 结构 优化
中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ８ ． １ ７ 文 献标识 码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ５ — ４ ０
现 各 式 各 样 的异 型 结 构 ，而 连 续 曲线 异 型 桥 梁 结
图１ Ｋ匝 道 第 一 联 平 、 立面图（ 单位 ： ｃ ｍ）
长 度分 别 布 置 为 ３种 不 同结 构 型 式 ：
（ １ ） 第一种 ， 将分叉 点选取在 第一跨 跨 中 ， 分 叉 长度 １ ４ ｍ（ 见图 ２ ） ；